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产业研究

研究

Al-Si合金共晶硅变质处理研究进展

Al-Si合金因其低密度、优异的流动性和较小的热膨胀系数，以及较高的比强度和优良的综合力学性能，在汽车工业和航空航天等领域得到了广泛应用。但随着现代工业不断发展，对于合金的综合性能要求越来越高，但Al-Si合金中形貌粗大的共晶硅相严重制约了其进一步地发展。因此，调控Al-Si合金中共晶硅的形貌与尺寸，是提升其综合性能的关键环节。本文综述了近年来Al-Si合金中共晶硅变质处理的研究进展，首先，系统梳理了现有的共晶硅调控理论及其内在机理，并比较了各类变质元素的优势与局限性，同时针对单一变质的不足之处提出了Sr和稀土的复合变质是提升共晶硅变质效果的关键途径，但需要进一步研究多种元素复合变质之间的作用机理，避免相互之间的毒化效应。...

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2026-03-03

研究

基于一维垂直架构设计的热界面材料研究进展

随着高功率电子器件向微型化、集成化方向发展，高效热界面材料（TIMs）建立从热源（芯片）到散热器高效传热路径的研究成为突破器件散热瓶颈的关键。本文系统综述了三类垂直取向纳米结构热界面材料的最新研究进展。首先，金属纳米线阵列多集中在铜纳米线阵列的制备及其应用，对比分析了电化学沉积法和模板辅助生长法在制备过程中对阵列取向度的影响。其次，垂直碳纤维复合材料的研究在于碳纤维的长径比和界面声子匹配的优化策略。通过优化碳纤维的结构和界面性质，从而降低热阻，改善散热效果。此外，垂直碳纳米管阵列主要是利用金属催化化学气相沉积（CVD）技术生长垂直碳纳米管阵列。通过改善碳纳米管阵列的对接质量，降低热阻，进一步提升热传导效率。同时还总结了垂直碳纳米管阵列材料转移工艺的优化措施，并探讨了通过填充物质提高碳纳米管阵列的导热性能及其在实际应用中的便利性。总体来说，这些研究不仅为热界面材料的开发提供了理论支持，还为下一代电子器件的散热解决方案提供了新的思路。...

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2026-02-25

研究

二维纳米材料在润滑脂中的应用研究进展

润滑脂可以有效地降低机械零部件之间的摩擦磨损，延长设备使用寿命，降低能耗。添加剂的引入可以显著改善润滑脂的性能，二维纳米材料凭借其纳米级的厚度、低的层间剪切强度、高比表面积以及良好的稳定性等优异特性，在润滑脂减摩抗磨方面表现出突出的潜力。基于此，本文系统总结了二维纳米材料在润滑脂中的4类润滑增强机理：填补凹坑、形成摩擦膜、层间滑移和协同润滑。探讨了石墨烯、六方氮化硼（h-BN）、二硫化钼(MoS2)、二硫化钨(WS2)、层状双金属氢氧化物（LDHs）以及MXene等典型二维纳米材料在润滑脂中的最新研究进展。分析了二维纳米材料在实际应用中的挑战，并对未来进行了展望，以推动二维纳米材料作为润滑脂添加剂的开发工作，促进其在多种润滑工况中的应用。...

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2026-02-06

研究

中国石墨选矿工艺技术及应用进展

中国石墨选矿技术长期处于世界领先水平。进入21世纪，随着石墨应用领域的不断扩展，石墨精矿产量不断增加、选矿规模不断扩大、理念不断更新，中国石墨选矿技术创新不断，并在工业生产中得到应用。本文总结了中国石墨选矿行业破碎工艺、粉磨工艺、浮选工艺、选矿药剂的最新进展，展望了中国石墨选矿技术的发展方向。...

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2026-02-05

研究

多源回收石墨及在储能电极中的研究现状及展望

考虑到有限的资源供应和环境压力带来的风险，电动汽车电池的废石墨阳极的再生已经成为一个关键问题。作为一种优选的再生策略，人们创新性地提出了直接再生策略来回收目标石墨材料。分类介绍了化学法、微波煅烧法、电化学法及其他方法，并且着重分析了不同再生方式下石墨的特性过程及其对电化学行为的影响。此外，通过分析每种方法的优缺点，讨论回收方法与环境、成本和实用性的关系。最后，提出锂离子电池石墨回收面临一些挑战和展望。...

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2026-02-04

研究

废旧锂离子电池负极石墨修复再生研究进展

随着全球新能源电动汽车和储能产业的快速发展，锂离子电池的需求爆发式增长。废旧锂离子电池是世界上增长迅速、产生量最大的固体废弃物之一，其材料循环是解决环境问题和满足关键能源矿物日益增长需求的有效策略。废旧锂离子电池中负极材料的修复再生，因流程短、能耗低和环保等特点已成为研究热点。石墨材料作为锂离子电池的主要负极材料，在锂离子电池中质量占比达12%—21%，且含有金属、粘结剂、有毒和易燃的电解质，给提取和加工带来经济和环境的影响，因而迫切需要创新的回收解决方案。本文系统总结了废旧石墨材料修复再生的核心工艺，包括预处理拆解和放电、除杂、掺杂改性及直接修复等，对比分析了各工艺在能耗、环保性、成本及适用场景等方面的优劣。然而，目前废旧石墨负极材料修复再生工艺仍面临诸多技术挑战，多数工艺处于实验室阶段，难以大规模工业化应用，主要原因在于加工成本高昂、附加值较低，且在处理过程中易对环境造成污染。为推动废旧锂离子电池负极石墨修复再生技术的发展，需积极探索多技术联用的创新模式，深入研究杂质元素、结构缺陷、石墨种类等因素对负极性能的影响规律，建立全生命周期数据库，从而实现对工艺路径的优化，为退役动力电池石墨负极的资源化利用提供理论基础和指导。 ...

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2026-02-02

研究

杂原子掺杂石墨烯在锂离子电池负极中的研究进展

石墨烯凭借独特的二维结构和优异的性能在锂离子电池负极材料领域备受关注。然而，石墨烯的固有化学惰性和易聚集倾向制约了其应用。杂原子掺杂是优化石墨烯电化学性能的关键策略。本文综述了氮、硼、硫、磷、硅、卤素等不同杂原子掺杂石墨烯的制备方法、储锂机制及性能优势。杂原子掺杂石墨烯根据掺杂元素数量的不同分为单掺杂石墨烯和共掺杂石墨烯。杂原子掺杂效果主要受掺杂原子半径、电负性、元素组合以及掺杂方式等因素的影响。单掺杂石墨烯通过调控电子特性、引入缺陷和活性位点、扩展层间距等策略，可显著提升石墨烯的电化学性能。共掺杂石墨烯通过电子效应、空间效应及稳定性协同作用突破单掺杂石墨烯的性能瓶颈。杂原子掺杂尤其是共掺杂策略，通过多机制协同显著提升石墨烯的储锂容量、倍率性能及循环稳定性，为高性能锂离子电池负极材料的设计与开发提供了重要研究思路与方向。...

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2026-01-30

研究

锂/钠离子电池用石墨负极材料改性技术研究进展

随着全球碳中和战略的深入推进，锂/钠离子电池作为绿色二次能源体系的核心组成部分，其负极材料性能的优化至关重要。石墨负极凭借其高理论容量和低锂化电位，在锂离子电池商业应用中占据主导地位，但仍面临倍率性能不足、理论容量有限等挑战；而在钠离子电池体系中，受限于钠离子的较大半径和热力学不稳定性，石墨难以直接作为负极材料使用。本文系统综述了石墨在锂/钠离子电池中的储能机制差异，重点分析了结构设计、界面调控和复合改性三类主流改性技术在提升石墨负极电化学性能方面的研究进展，并对钠离子电池石墨负极的层间距调控、缺陷工程及元素掺杂等改性路径进行了探讨。最后，展望了石墨负极材料在未来高能量密度、高功率二次电池中的应用前景与发展方向。...

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2026-01-29

研究

天然石墨基材料研究进展

天然石墨是中国具有全球竞争力的优势战略性矿产资源，其精矿及深加工产品产量长期稳居全球首位。作为碳元素的结晶矿物，天然石墨具备高导电性、高导热性、耐高低温、低摩擦系数及优异的热稳定性、化学稳定性、生物相容性等多重独特特性，这些特性使其广泛用于冶金、机械、电子电气、化工、航空航天、核工业、新能源、环保和医疗等传统与战略性新兴产业，成为支撑多领域发展的基础材料。针对天然石墨基材料的功能拓展与性能优化需求，该文系统综述了其研究进展，重点涵盖石墨层间化合物、天然石墨负极材料、膨胀石墨、柔性石墨，粉体石墨烯及微晶石墨基各向同性石墨，为天然石墨基材料的进一步研究与工业化应用提供全面参考。...

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2026-01-23

研究

石墨烯改性地质聚合物低碳胶凝材料研究进展

综述了石墨烯在地质聚合物胶凝材料中的改性研究进展，重点探讨了石墨烯对地质聚合物胶凝材料力学性能、耐久性能、电化学性能及微观结构的影响规律，同时结合工业固废资源化利用的低碳发展需求，展望了石墨烯改性地质聚合物胶凝材料在绿色建筑材料领域的应用前景与挑战。...

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2026-01-22

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